Um "emplastro com droga" é projetado para liberar lentamente uma droga (espécie A ) através do tecido do corpo para uma zona infectada de tecido sob a pele. O emplastro com droga consiste em um reservatório impermeável contendo a droga encapsulada dentro de uma matriz polimérica porosa. O emplastro é implantado logo abaixo da pele. Umabarreira de difusão aderida na superfície inferior do emplastro mantém constante a concentração superficial da droga dissolvida no tecido do corpo e igual a 2,0   m o l / m 3 , que está abaixo do limite de solubilidade da droga no tecido do corpo. Não há diferença na solubilidade e no coeficiente de difusão da droga entre o tecido sadio e o infectado. A distância média entre o emplastro com a droga e a área infectada do tecido é 5,0   m m . Para ser eficaz, a concentração da droga no tecido tem de ser igual ou maior que 0,2   m o l / m 3 , quando ela atingir a zona infectada. Determine o tempo, expresso em h , necessário para a droga começar a ser eficaz no tratamento. O coeficiente de difusão molecular efetivo da droga através do tecido do corpo, tanto o sadio quanto o infectado, é de 1,0 × 10 - 6   c m 2 / s

Passo 1

Determine o tempo, expresso em h , necessário para a droga começar a ser eficaz no tratamento. O coeficiente de difusão molecular efetivo da droga através do tecido do corpo, tanto o sadio quanto o infectado, é de 1,0 × 10 - 6   c m 2 / s

difusão de carbono em aço

ω N S = 0,007   ω A O = 0,002   0.007 - ω A 0.007 - 0.002 = ε r f z 2 D A B t

0,007 - ω A 0,005 = ε r f ⁡ z 2 1 × 10 - 11 ( 36000 )

ω A = 0,00 % - 0,005 e r f ⁡ z 3.7 × 10 - 4 m

Passo 2

P a r a   z = 0,01 , c m

ε r f   [   ] = ε r f ( 0,264 ) = 0,291

ω A = 0,001 - 0,005 ( 0,291 )

= 0,55,4   l o t   % c

Passo 3

P a r a     z = 0.02 c m

ε r f ⁡ [   ] = ε r f ( 0.528 ) = 0.545

ω A = 0,007 - 0,005 ( 0,528 ) = 0 , l o t   % c

Passo 4

P a r a   z = 0,04 c m

ε r f ⁡ [   ] = ε r f ( 1,056 ) = 0.866

ω A = 0.007 - 0,005 ( 0,800 ) = 0,267 l o t   % c

Resposta

0,267 l o t   % c